Una proteína que protege el ADN es una de las causas por la que los tardígrados son capaces de soportar ambientes extremos.
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Los tardígrados, u osos de agua, son unos animalitos acuáticos de ocho patas que han aparecido en diversas ocasiones en NeoFronteras.
Entre las habilidades de estos invertebrados está la de poder sobrevivir a la completa deshidratación. Pero, ya vimos en su día [1] que son además capaces de sobrevivir a las duras condiciones espaciales de vacío, temperatura y radiación.
Ahora, un artículo recientemente publicado apunta a que una posible explicación a sus sorprendentes cualidades. Han encontrado que este ser sintetiza una proteína que le protege frente a los rayos-X. Además, los investigadores implicados en el estudio fueron capaces de transferir el gen que la codifica a células humanas y estas obtuvieron una mayor resistencia a la radiación.
Según Takekazu Kunieda (Universidda de Tokio) la tolerancia a la radiación de este animal no es más que un efecto colateral de la adaptación a las condiciones severas de deshidratación. La deshidratación severa puede dañar el ADN de una forma similar a como lo hace la radiación, así que este animal tuvo que evolucionar para resistir esos daños, por lo que consiguió el extra no buscado de poder resistir mejor la radiación.
Kunieda y sus colaboradores secuenciaron el genoma de una de las especies (Ramazzottius varieornatus) del filo de los tardígrados. Esta especie es particularmente tolerante al estrés de ese tipo.
Para poder estudiar el genoma mejor, insertaron secuencias de este genoma en células de cultivo humanas y así saber qué genes eran los responsables de su resistencia. Una vez cultivadas y estudiadas estas células, pudieron determinar parte de las propiedades de resistencia de este invertebrado.
Algunas de estas células humanas cultivadas fueron capaces de reducir los daños producidos por los rayos-X en un 40 por ciento. Además, descubrieron que la proteína denominada Dsup conseguía conservar el ADN del animal y evitar su rotura bajo el efecto de la desecación e irradiación con rayos-X. Es de suponer que el uso en este experimento de rayos-X como fuente de radiación de deba a su facilidad de uso y control, pero los resultados son extrapolables a otros tipos de radiación ionizante.
La protección y reparación del ADN nuclear de la célula es un fundamental para la vida, pues sin este aspecto la célula moría mucho antes. Siempre están presentes este tipo de mecanismos, pero sólo operan hasta lo que la evolución ha permitido. Además, a veces se producen fallos que desencadenan enfermedades como el cáncer. También se ha relacionado la reducción de esta reparación del ADN con el proceso de envejecimiento.
Los tardígrados viven en las gotitas de agua que recubren los musgos. Cuando los musgos se secan también lo hacen los mismos tardígrados. Para poder sobrevivir a distintos grados de desecación estos animales tuvieron que evolucionar. Otros animales no tienen ese estilo de vida y no necesitaron evolucionar en ese sentido. Obviamente, los tardígrados no viven en el espacio exterior, así que sus capacidades no evolucionaron para resistir ese ambiente.
El año pasado se publicó un estudio respecto a este tema [2] en el que se achacaba la resistencia de los tardígrados a genes tomados prestados por transferencia horizontal de otras especies. Este nuevo estudio parece contradecir esto, pues la resistencia se debería a una proteína en concreto que es propia de estos animales.
Obviamente este resultado es sólo el principio, pues los tardígrados son capaces de resistir distintos tipos de condiciones extremas, así que es posible que la evolución les haya dotado de diferentes modos protección. Modos que podrán ser investigados en el futuro.
Quizás lo más interesante sea que este estudio abre la posibilidad de que se pueda inducir en células humanas resistencia a esta fuente de estrés. De este modo, se podría proteger mejor el cuerpo de los enfermos que reciben tratamientos de radioterapia.
También se puede especular que se use este tipo de protección en trabajadores de centrales nucleares o en astronautas que tengan que viajar hasta Marte, fuera de la protección de la magnetosfera terrestre. Incluso de podrían modificar plantas que incorporen esta proteína para que así puedan cultivarse en lugares como Marte y que así se puedan servir de alimento a los astronautas que vivan allí por un tiempo.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5057 [3]
Fuentes y referencias:
Artículo original [4]
Tardígrados y transferencia horizontal. [2]
Supervivencia de tardígrados a condiciones espaciales. [1]
Foto: Eye of Science/Science Source.